Question

（2013?泉州質(zhì)檢）如圖所示的電路中，電源電壓為4.5V不變，燈泡L標有“3V，1.5W”，滑動變阻器R標有“30Ω，1A”，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．若燈絲電阻不隨溫度改變，為了保護各電表和元件，滑動變阻器R允許接入電路的阻值范圍是（　�。�

A．0～12Ω

B．0～30Ω

C．3～30Ω

D．3～12Ω

Answer 1

分析：根據(jù)P=UI求出燈泡的額的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻；
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和電流表的量程確定電路中的最大電流，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小值；
當電壓表的示數(shù)為3V時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，利用歐姆定律求出電路中的電流、求出滑動變阻器接入電路中的最大值，進一步得出滑動變阻器R允許接入電路的阻值范圍．

解答：解：根據(jù)P=UI可得，燈泡的額的電流：
I_額=

P額

U額

=

1.5W

3V

=0.5A，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=

U額

I額

=

3V

0.5A

=6Ω，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，
∴電路中的最大電流I_max=I_額=0.5A，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動變阻器兩端的電壓：
U_R=U-U_額=4.5V-3V=1.5V，
滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R_min=

UR

Imax

=

1.5V

0.5A

=3Ω；
當電壓表的示數(shù)為3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
此時燈泡兩端的電壓：
U_L=U-U_Rmax=4.5V-3V=1.5V，
電路中的電流：
I_min=

UL

RL

=

1.5V

6Ω

=0.25A，
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：
R_max=

URmax

Imin

=

3V

0.25A

=12Ω，
滑動變阻器R允許接入電路的阻值范圍是3～12Ω．
故選D．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關(guān)鍵是根據(jù)燈泡的額定電流和電流表的量程確定滑動變阻器接入電路中的最小值以及根據(jù)電壓表的量程確定滑動變阻器接入電路中的最大值．